Почему пневмококки поражают в основном людей

Особый вариант молекулы сахара в человеческом носу может объяснить, почему пневмококковые инфекции чаще встречаются у людей, чем у других животных. К такому выводу пришли исследователи из Каролинского института в Швеции в исследовании, опубликованном в журнале Cell Host & Microbe. Это открытие может помочь в поиске более широкой вакцины, способной защитить от всех типов пневмококков.

Бактерия S. pneumoniae или пневмококк естественным образом обитает в носах детей и взрослых, но также является одной из самых частых причин инфекционных заболеваний в мире, среди которых наиболее тяжелые — менингит и пневмония. Пневмококки вызывают более тяжелые инфекции у людей, чем у других млекопитающих, что до сих пор оставалось загадкой.

Носовая слизь содержит особую молекулу сахара — сиаловую кислоту, — которую пневмококки используют как источник энергии для роста и выживания. С помощью фермента бактерии высвобождают эту кислоту и поглощают её в клетки для преобразования в энергию. В данном исследовании учёные показали, что сиаловая кислота, обнаруженная у людей, позволяет пневмококкам лучше расти и становиться более устойчивыми к иммунной защите, чем вариант, обычно встречающийся у других млекопитающих.

Используя мышей с мутацией, заставляющей их производить человеческую форму сахара, исследователи обнаружили, что эти мыши были более склонны к тяжелой пневмококковой инфекции, чем контрольная группа.

«Мы обнаружили, что человеческий вариант молекулы сахара заставлял бактерии производить больше фермента, который высвобождает сахар, необходимый пневмококкам в качестве источника энергии, — говорит главный исследователь, профессор Биргитта Анрикес-Нормарк с кафедры микробиологии, опухолей и клеточной биологии. — Это может усиливать рост пневмококков в слизистой человека. Более того, повышенное поглощение сиаловой кислоты бактериями запускает выработку ими белка [htrA], который противодействует окислительному стрессу, используемому иммунной системой организма для борьбы с инфекцией».

Это открытие даёт исследователям более чёткое представление о том, как и почему пневмококки могут вызывать такие тяжелые инфекции у людей. Эти знания позволяют учёным лучше разрабатывать более эффективные вакцины, способные защитить от всех типов патогенных пневмококков у людей, чего не могут сделать нынешние вакцины.